DE3321102A1 - Magnetohydrostatic separator - Google Patents
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- DE3321102A1 DE3321102A1 DE19833321102 DE3321102A DE3321102A1 DE 3321102 A1 DE3321102 A1 DE 3321102A1 DE 19833321102 DE19833321102 DE 19833321102 DE 3321102 A DE3321102 A DE 3321102A DE 3321102 A1 DE3321102 A1 DE 3321102A1
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- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/32—Magnetic separation acting on the medium containing the substance being separated, e.g. magneto-gravimetric-, magnetohydrostatic-, or magnetohydrodynamic separation
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Abstract
Description
MAGNETOHYDROSTATISCHER SCHEIDER MAGNETOHYDROSTATIC SEPARATOR
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Aufbereitungstechnik und betrifft insbesondere Naßmagnetscheider oder magnetohydrostatische Scheider zur Trennung von unmagnetischen Stoffen nach der Dichte. The present invention relates to processing technology and particularly relates to wet magnetic separators or magnetohydrostatic separators for the separation of non-magnetic substances according to density.
Besonders wirksam kann die vorliegende Erfindung zur Trennung von Schrott und Abfällen unmagnetischer Bunt met alle sowie zur Aufbereitung von Nichteisenerzen eingesetzt werden. The present invention can be particularly effective for separating Scrap and waste of non-magnetic colors as well as for the processing of non-ferrous ores can be used.
Außerdem kann die Erfindung auf anderen Gebieten der Technik, beispielsweise zur Ab scheidung von Glas, Keramik, Kunststoffen, Porzellan und anderen unmagnetischen Stoffen von Beimengungen zur Anwendung kommen. The invention can also be applied in other areas of technology, for example for separating glass, ceramics, plastics, porcelain and other non-magnetic Substances from admixtures are used.
In den letzten Jahren ist der Gehalt an wertvollen Bestaadteilen in Nicht eisenerzen stark gesunken, was die Aufbereitung größerer Erzmengen sowie die Steuerung der wertvollen Bestandteile zur Folge hat. Dadurch wird die Verarbeitung von Schrott und Buntmetallabfällen im größeren Umfang erforderlich. In the last few years the content of valuable parts has been reduced dropped sharply in non-ferrous ores, resulting in the processing of larger quantities of ore as well the control of the valuable components entails. This will do the processing of scrap and non-ferrous metal waste required in large quantities.
Bei der Verarbeitung von gemischtem Schrott und Buntmet allabfallen (verschrottete Wagen, Flugzeuge, Fernseh-, Rundfunk-, Elektronik-, Haushaltsgerät e, Abfälle von Kupf er- und Aluminiumlegierungen usw.) sind die bei der Schrottzerkleinerung entstehenden gemischten Produkte, die unmagnetische Buntmetalle (Cu, Pb, Sn, Al, Zn, Mo u.a.m.) sowie Abfälle der KupSer- und Aluminiumlegierungen enthalten, in Metallarten bzw. When processing mixed scrap and non-ferrous metal waste (scrapped cars, planes, television, radio, electronics, household appliances e, waste of copper and aluminum alloys, etc.) are those when shredding scrap resulting mixed products that contain non-magnetic non-ferrous metals (Cu, Pb, Sn, Al, Zn, Mo, etc.) as well as waste of copper and aluminum alloys, in Types of metal or
Legierungssysteme (Legierungen mit überwiegendem Gehalt an einem der Buntmetalle) zu trennen, aus denen Legierungen bestimmter Zusammensetzung erschmolzen werden können.Alloy systems (alloys with a predominant content of one of the Non-ferrous metals), from which alloys of a certain composition were melted can be.
Die bestehenden kaventionellen Verfahren zur Aufbereitung von Stoffen nach der Dichte ermöglichen eine wirksame Trennung von Stoffen mit einer Dichte von max. The existing conventional processes for the preparation of substances according to the density allow an effective separation of substances with a density by Max.
4#10³ kg/m3.4 # 10³ kg / m3.
Diese Verfahren sind zur Trennung derartiger Metalle, wie tupfer, Blei, Zinn, Zink u.a., die eine we- sentlich größere Dichte als 4-103 kg/m3 haben, nicht geeignet0 Es ist ein Verfahren zur Trennung von Stoffen nach der Dichte in einer ferromagnetischen Flüssigkeit bekannt, die durch ein konstantes inhomojenes Magnetfeld beaufschlagt wird. Dabei wird in der ferromagnetischen Flüssigkeit eine zusätzliche räumliche Kraft erzeugt, durch die auf die darin befindlichen unmagnetischen Stoffe eingewirkt wird. Die ferromagnetische Flüssigkeit kann als eine auf eine bestimmte Dicht e (uasidicht e) t'beschwerte" Flüssigkeit definiert werden. Durch die Änderung der Magnetfeldstärke und der magnetischen Eigenschaften der ferromagnetischen Plüssigkeit wird deren quasidichte geändert. Die Scheider, in denen unmagnetische Stoffe nach der Dichte durch die "Beschwerung" der ferromagnetischen Flüssigkeit mittels Magnetf eides getrennt werden, werden als magnetoferrostatische Scheider bezeichnet. These methods are used to separate such metals as swabs, Lead, tin, zinc and others, which are much greater density than 4-103 kg / m3, not suitable0 It is a process for separating substances according to the density in a ferromagnetic liquid known by a constant inhomojenes magnetic field is applied. It is in the ferromagnetic fluid an additional spatial force is generated by acting on the non-magnetic inside Substances is acted upon. The ferromagnetic liquid can be used as one on one certain density e (uasidicht e) t'weighted "liquid can be defined. By the change in the magnetic field strength and the magnetic properties of the ferromagnetic Its quasi-density is changed. The separators in which non-magnetic Substances according to their density due to the "weighting" of the ferromagnetic liquid separated by means of magnetic f eides are called magnetoferrostatic separators designated.
Bekannt ist ein magnetoferrostatischer Scheider für die Aufbereitung von Nichteisenerzen und anderen unmagnetischen Stoffen (SU-Urheberschein Nr. 6?1847, Kl. B030 1/30, 1977), der einen Elektromagneten mit Polschuhen hyperbelförmigen Profils enthält, die parallel zueinander angeordnet sind und deren Unterteil exponentiell abgerundet ist, sowie eine zwischen den Polschuhen angeordnete Kammer mit einem abnehmbaren Boden und ein unter der immer angeordnetes Transportmittel enthält. A magnetoferrostatic separator for processing is known of non-ferrous ores and other non-magnetic substances (SU copyright certificate No. 6 - 1847, Kl. B030 1/30, 1977), which has an electromagnet with pole shoes hyperbolic Contains profile, which are arranged parallel to each other and the lower part of which is exponential is rounded, as well as a chamber arranged between the pole pieces with a removable floor and a means of transport always arranged under it.
Die Kammer wird bei stromloser Elektromagnetwicklung mit einer ferromagnetischen Flüssigkeit gefüllt, danach wird in der Elektromagnetwicklung eine bestimmt2 Stromstärke eingestellt, wobei die ferromagnetische Flüssigkeit in der Kammer zwischen den Polschuhen gehalten wird. Dann wird der Kammerboden abgenommen und der Rohstoff aufgegeben, Die schwere Fraktion, die die Schicht der ferromagnetischen Flüssigkeit passiert hat, wird durch das Transportmittel entfernt und die leichte Fraktion wird von der Oberfläche der ferromagnetischen Flüssigkeit abgehoben.When the electromagnet winding is de-energized, the chamber becomes a ferromagnetic one Liquid is filled, then a certain2 current intensity is applied in the electromagnet winding set, with the ferromagnetic liquid in the chamber between the pole pieces is held. Then the bottom of the chamber is removed and the raw material is given up, The heavy fraction that passes the ferromagnetic liquid layer has is removed by the means of transport and the light fraction is taken from the Surface of ferromagnetic Liquid lifted off.
Ein Nachteil des genannten Scheiders besteht darin, daß die derromagnetische Flüssigkeit in den Bereich des maximalen magnetischen Feldstärkegradienten unter bildung eines "Beutels" der ferromagnetischen Flüssigkeit in der Mitte des Kammeruntertells unter den Polschuheneingezogen wird. Bei einer Vergrößerung der Menge der ferromagnetischen Flüssigkeit in der Kammer wird der "Beutel" größer, wobei keine Zunahme der Schichtdicke der ferromagnetischen Flüssigkeit im Tremungsbereich erfolgt. Diese Erscheinung wird ebenfalls durch den hydrostatischen Druck der Schicht der ferromagnetischen Flüssigkeit hervorgerufen. Die im "Beutel" befindliche ferromagnetische Flüssigkeit ist an der Stofftrennung nicht beteiligt, sie fördert nur deren überschüssigen Austrag aus der Kammer zusammen mit der schweren Fraktion. A disadvantage of the said separator is that the derromagnetic Liquid in the area of the maximum magnetic field strength gradient below Formation of a "bag" of the ferromagnetic liquid in the middle of the chamber base is drawn in under the pole pieces. With an increase in the amount of ferromagnetic Liquid in the chamber makes the "bag" larger, with no increase in layer thickness the ferromagnetic fluid takes place in the separation area. This appearance is also due to the hydrostatic pressure of the layer of ferromagnetic Caused liquid. The ferromagnetic liquid in the "bag" is not involved in the separation of materials, it only promotes their excess discharge from the Chamber together with the heavy fraction.
Bekannt ist ebenfalls ein magnet ohydro statischer Scheider (SU-Urheberschein Nr. 671848, Kl. BO3C 3/02, 1977), der ein elektromagnetisches System mit in der Horizontalebene stufenförmig angeordneten Polschuhen hyperbelförmigen Profils, eine zwischen den Polschuhen angeordnete bodenlose Kammer sowie eine Beschickqs-und eine Austrageinrichtung enthält. Die Beschickungseinrichtung ist über der Kammer im engen-Teil des Polschuhspaltes angeordnet und der Abstand zwischen den Polschuhen vergrößert sich von der Beschickungszone entlang der Kammer stufenweise0 Nach dem Einschalten des elektromagnetischen Systems wird die Kammer mit einer ferromagnetischen Flüssigkeit gefüllt und dann mit Rohstoff beschickt. Da sich die Quasidichte der ferromagnetischen Flüssigkeit vom engen Teil des Polschuhspaltes in Richtung zu dem breiteren Teil hin stufenweise verringert, wird der Rohstoff in eine Reihe von Fraktionen getrennt. Also known is a magneto-hydro static separator (SU copyright certificate No. 671848, class BO3C 3/02, 1977), which has an electromagnetic system in the Horizontal plane stepped pole pieces of hyperbolic profile, a Bottomless chamber arranged between the pole pieces as well as a loading chamber and a Contains discharge device. The loading device is above the chamber in the narrow part Arranged of the pole shoe gap and the distance between the pole shoes increased gradually moving away from the loading zone along the chamber 0 after switching on of the electromagnetic system, the chamber is filled with a ferromagnetic liquid filled and then charged with raw material. Since the quasi-density of the ferromagnetic Liquid from the narrow part of the pole piece gap towards the wider part gradually reduced, the raw material is separated into a number of fractions.
Die schwerste Fraktion wird am Anfang des der Beschickungs zone folgenden Trennungsbereichs und die leichteren Praktionen werden mit abnehmender Partikeldichte in nach- folgenden Trennungsbereichen abgeschieden.The heaviest fraction is at the beginning of the one following the loading zone The separation area and the lighter practices become with decreasing particle density in accordance- the following separation areas.
Ein Nachteil des genannten Scheiders besteht darin, daß die ferromagnetische Flüssigkeit in den Bereich des maximalen magnetischen Feldstärkegradienten, dh. in den engen Teil des Polschuhspaltes unter ßildung eines "Beutelsi' der ferromagnetischen Flüssigkeit unter den Polschuhen am Anfang des Trennungsbereichs eingezogen wird. A disadvantage of the said separator is that the ferromagnetic Liquid in the area of the maximum magnetic field strength gradient, ie. into the narrow part of the pole shoe gap with the formation of a "bag" of ferromagnetic Liquid is drawn in under the pole pieces at the beginning of the separation area.
Dazu trägt der hydrostatische Druck der ferromagnetischen Blüssigkeit selbst bei. Die Schichtdicke der Serromagnetischen Flüssigkeit in der ainiaer nimmt dabei mit der Vergrößerung des Polschuhspaltes in den anderen Tren-: nungsbereichen ab Durch das Nachfüllen der ferromagnetischen Flüssigkeit wird nur der "Beutel" vergrößert.The hydrostatic pressure of the ferromagnetic fluid contributes to this even at. The layer thickness of the serromagnetic fluid in the ainiaer increases with the enlargement of the pole shoe gap in the other separation areas ab By refilling the ferromagnetic liquid only the "bag" enlarged.
Die im "Beutel'§ befindliche Flüssigkeit ist am Trennungsvorgang nicht beteiligt, sie fördert nur deren Austrag mit der schweren Fraktion.The liquid in the "bag" is not involved in the separation process involved, it only promotes their discharge with the heavy fraction.
Bekannt ist ebenfalls ein magnetohydrostatischer Scheider für die Trennung unmagnetischer Stoffe in einer ferromagnetischen Flüssigkeit nach der Dichte (US-Patent Er. 3483969, Int. Kl. B03C 1/01, B03C 13/01, 1967), der ein geschlossenes elektromagnetisches System mit Polschuhen in einem Luftspalt enthält, zwischen denen eine bodenlose Kammer angeordnet ist. Die Beschickungsrinne ist im engen Teil der Kammer und der Sammelbehälter für die getrennten Stoffr akt ionen ist unter der Kammer angeordnet. Die im Sammelbehälter vorgesehenen senkrechten Trennwände ragen in die Kammer von unten ein. Die einander zugewandten Flächen der Polschuhe sind zur senkrechten Ebene geneigt, um einen von oben nach unten zunehmenden senkrechten magnetischen Peldstärkegradienten zu erzeugen und divergieren in der Horizontalebene von der Beschickungsrinne, um einen in Richtung zu der Rinne hin zunehmenden horizontalen magnetischen Feldstärkegradienten zu erzeugen. Also known is a magnetohydrostatic separator for the Separation of non-magnetic substances in a ferromagnetic liquid according to density (U.S. Patent Er. 3483969, Int. Kl. B03C 1/01, B03C 13/01, 1967) which has a closed contains electromagnetic system with pole pieces in an air gap between them a bottomless chamber is arranged. The feed chute is in the narrow part of the Chamber and the collecting container for the separated substance actions is under the Chamber arranged. The vertical partitions provided in the collecting container protrude into the chamber from below. The facing surfaces of the pole pieces are inclined to the vertical plane, around a vertical that increases from top to bottom generate magnetic field strength gradients and diverge in the horizontal plane from the feed chute to a horizontal one increasing towards the chute to generate magnetic field strength gradients.
Bei. eingeschaltetem elektromagnetischem System wird die Kammer mit einer ferromagnetischen Flüssigkeit gefüllt. Der Rohstoff wird über die Beschickungsrinne in den engen Kammerteil au:cgegeben. Die Quasidichte der ferromsgnetischen Flüssigkeit steigt in der senkrechten Ebene mit zunehmender Schichtdicke der ferromagnetischen Flüssigkeit in der Kammer und sinkt in der horizontalen Richtung mit der Entfernung vom engen Teil des Polschuhspaltes. In der Kammer wird der ohstoff in mehrere Fraktionen getrennt, die zwischen den Trennwänden in den Sammelbehälter ausgetragen werden. Mit der Entfernung von der Beschickungszone für den Rohstoff nimmt die Dichte der getrennten Fraktionen zwischen den Trennwänden ab. 1 Ein wesentlicher Nachteil des genannten Scheiders ist, daß die ferromagnetische Flüssigkeit in den Bereich des maximalen magnetischen Feldst ärkegradi ent en eingezogen wird und in diesem Bereich (Beschickungeizone für den Rohstoff) unter Bildung eines t':3eutels" unter den Polschuhen durchhängt. Das wird ebenfalls durch den hydrostatischen Druck der Schicht der ferromagnetischen Flüssigkeit in der Kammer gefördert. Die Schichtdicke der ferromagnetischen Flüssigkeit in der Kammer nimmt dabei in Richtung von der Beschickungszone für den Rohstoff entlang der Kammer ab, wodurch die Trennungswirksamkeit der Teilchen leichterer Fraktionen des Rohstoffs herabgesetzt wird. Durch eine Vergrößerung der Menge der ferromagnetischen Flüssigkeit wird nur der Umfang des "Beutels" vergrößert und sie ist am Trennungsvorgang für den Rohstoff nicht beteiligt. Durch die schwere Fraktion des Rohstoffs, die über den "Beutel" ausgetragen wird, wird die überschüssige Menge der ferromagnetischen Flüssigkeit mitgerissen. Außerdem werden in der Beschickungszone für den Rohstoff die leichten Fraktionen teilweise durch die schwere Fraktion infolge Beeinflussung der Bewegungsbahn der leichten Partikel durch die Magnetfeldverze=ung an den Stirnflächen der Polschuhe erfaßt. At. the chamber is switched on with the electromagnetic system filled with a ferromagnetic liquid. The raw material is fed through the feed chute in the narrow part of the chamber is given up. The quasi-density of the ferromagnetic Liquid rises in the vertical plane with increasing layer thickness of the ferromagnetic Liquid in the chamber and decreases in the horizontal direction with distance from the narrow part of the pole shoe gap. In the chamber the raw material is divided into several fractions separated, which are discharged between the partitions into the collecting container. With the distance from the feed zone for the raw material, the density of the separated fractions between the partitions. 1 A major disadvantage of the mentioned separator is that the ferromagnetic liquid in the area of the maximum magnetic field strength degrees is drawn in and in this area (Loading zone for the raw material) with the formation of a t ': 3bag "under the pole pieces sags. This is also due to the hydrostatic pressure of the ferromagnetic layer Liquid conveyed in the chamber. The layer thickness of the ferromagnetic liquid in the chamber takes in the direction of the loading zone for the raw material along the chamber, making the separation efficiency of the particles easier Fractions of the resource is reduced. By increasing the amount of ferromagnetic liquid only increases the circumference of the "bag" and it is not involved in the separation process for the raw material. By the heavy fraction of the raw material that is discharged through the "bag" becomes the excess amount entrained by the ferromagnetic liquid. In addition, in the loading zone for the raw material the light fractions partly as a result of the heavy fraction Influence of the movement path of the light particles through the magnetic field distortion detected at the end faces of the pole pieces.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, die genannten Nachteile zu beseitigen. The present invention aims to eliminate the disadvantages mentioned.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen magnetohydro statischen Scheider zu schaffen, dessen Konstruktion es ermöglicht, die ferromagnetische Flüssigkeit während des Stofftrennungsvorganges im Trennungsbereich zu halten. The invention is based on the object of such a magnetohydro To create a static separator, the construction of which allows the ferromagnetic To keep liquid in the separation area during the material separation process.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem magnetohydrostatischen Scheider, der ein elektromagnetisches System mit unter einem Winkel zueinander angeordneten Polschuhen enthält, zwischen welchen eine Kammer für die ferromagnetische Blüssigkeit angeordnet ist, die von einem durch das elektromagnetische System erzeugten Magnetfeld gehalten wird, sowie eine Beschickungseinrichtung für die Aufgabe des Rohstoffs in die Kammer enthält, erfindungsgemaß auf der gesamten Kammerbreite im Bereich des maximalen hydrostatischen Druckes der ferromagnetischen Flüssigkeit ein Eeil mit nach oben gewandter und quer zur Kammer liegender Spitze angeordnet ist. The problem posed is achieved in that in a magnetohydrostatic Scheider who used an electromagnetic system arranged at an angle to each other Contains pole pieces, between which a chamber for the ferromagnetic fluid is arranged by a magnetic field generated by the electromagnetic system is held, as well as a loading device for the task of the raw material contains in the chamber, according to the invention over the entire chamber width in the area of the maximum hydrostatic pressure of the ferromagnetic fluid is arranged with the tip facing upwards and transversely to the chamber.
Die erfindungsgernäße Scheiderkonstrukt ion gestattet es, ein Durchhängen der ferromagnetischen Flüssigkeit unter Bildung eines "Beutels" durch die Anordnung des Keils im Bereich des maximalen Durchhanges der ferromagnetischen Flüssigkeit zu verhindern. Durch die Anordnung des Keils wird die ferromagnetische Flüssigkeit in einer mit dem Keilumfang übereinstimmenden Menge aus dem Unterteil der Kammer in den Oberteil verlagert, die Schicht der ferromagnetischen Flüssigkeit im Trennungsbereich für den Rohstoff erhöht, wodurch der Umfang des Trennung sbereichs vergrößert und die Trennung swirks amkeit verbessert.wird. Während der Rohstofftrennung in der Scheiderkammer dient die Außenfläche des Keils als Auflage für die ferromagnetische Flüssigkeit im Bereich des maximalen magnetischen Feldstärkegradienten, durch den der maximale hydrostatische Druck der ferromagnetischen Flüssigkeit auf die Keilaußenfläche bedingt wird. The inventive Scheiderkonstrukt ion allows sagging of the ferromagnetic liquid to form a "bag" through the assembly of the wedge in the area of the maximum sag of the ferromagnetic fluid to prevent. The arrangement of the wedge makes the ferromagnetic liquid in an amount corresponding to the circumference of the wedge from the lower part of the chamber Relocated to the upper part, the layer of ferromagnetic liquid in the separation area for the raw material increases, thereby increasing the scope of the separation area and the separation is effectively improved. During the separation of raw materials in the Separation chamber, the outer surface of the wedge serves as a support for the ferromagnetic Liquid in the area of the maximum magnetic field strength gradient through which the maximum hydrostatic pressure of the ferromagnetic fluid on the outer surface of the wedge is conditioned.
Dadurch wird die Bildung eines "Beutels" der ferromagnetischen Flüssigkeit unter den Polschuhen außerhalb des Trennungsbereichs verhindert.This causes the formation of a "bag" of the ferromagnetic liquid prevented under the pole pieces outside the separation area.
Zweckmäßigerweise wird die Keilspitze parallel zur Oberfläche der ferromagnetischen Flüssigkeit in der Kammer angeordnet. Appropriately, the wedge tip is parallel to the surface of the ferromagnetic liquid arranged in the chamber.
Durch eine derartige Keilanordnung wird die maximale Trennung von Stoffteilchen gleicher Fraktion erreicht. Such a wedge arrangement provides the maximum separation of Substance particles of the same fraction reached.
Im Falle einer nicht-parallelen Anordnung der Keilspitze relativ zur Oberfläche der ferromagnetischen Flüssigkeit können die Teilchen schwerer Fraktion in die leichte Fraktion beim Trennen von Teilchen mit naheliegenden Dichten gelangen, wenn deren Sedimentationsbahnen eine unbedeutende Differenz auf der Senkrechten haben. In the case of a non-parallel arrangement of the wedge tip relative The heavy fraction particles can reach the surface of the ferromagnetic liquid get into the light fraction when separating particles with nearby densities, if their sedimentation trajectories show an insignificant difference on the vertical to have.
In einer der Ausführungsvarianten der Erfindung, wenn die Pol schuhe in der senkrechten und der horizontalen Ebene bzw. nur in der horizontalen Ebene divergieren, ist der Keil mit einem Regler zur Einstellung der Länge des Abscheidungsbereichs für die schwere Fraktion versehen. Der Regler ist in Form einer Platte ausgebildet, die mit der idglichkeit einer hin- und hergehenden Bewegung auf einer der von der Beschickungseinrichtung beabstandeten Flächen angeordnet ist. Durch den Regler wird die Länge des Abscheidungsbereichs für schwere Fraktionen geändert, wodurch eine wirksamere Trennung zustande gebracht wird. In dieser Ausführungsvariante ist die Bescbickungseinrichtung über der Kammer im engen Teil der Polschuhe angeordnet. In one of the variants of the invention, when the pole shoes in the vertical and the horizontal plane or only in the horizontal plane diverge, the wedge is equipped with a regulator to adjust the length of the deposition area provided for the heavy fraction. The regulator is designed in the form of a plate, the one with the idleness of a reciprocating motion on one of the Loading device spaced surfaces is arranged. The controller will changed the length of the separation area for heavy fractions, creating a more effective separation is brought about. In this variant, the Bescbickungseinrichtung arranged above the chamber in the narrow part of the pole pieces.
ZweckmÄRigerweise wird unter der Beschickungsein richtung eine Führung angeordnet. Beim Betrieb des Scheiders wird im engen Teil der Polschuhe eine horizontale Verdrängungskraft erzeugt, die durch eine Verzerrung des h5agnetSeldes an den Stirnflächen der Polschuhe hervorgerufen wird. .Ohne die Führung würde ein Teil der leichten Fraktion nach der Aufgabe in die f erromag net ische Flüssigkeit durch diese horizontale Vetwdrängungskra:Et unter die Beschickungseinrichtung mitgerissen und in den Sammelbehälter für die schwere Fraktion gelangen, wodurch die Wirksamkeit des Rohstofftrennung stark herabgesetzt wird. Durch den Einsatz einer Führung werden die Voraussetzungen für die Bewegung des Hohstoffs entlang der Rammer geschaffen und ein Eindringen der leichten Fraktion des Rohstoffs in die schwere Fraktion vermieden. Appropriately, a guide is under the Beschickungsein direction arranged. When the separator is in operation, there is a horizontal one in the narrow part of the pole pieces Displacement force generated by a distortion of the magnetic field on the end faces the pole pieces is caused. .Without the leadership it would be part of the easy Fraction after being fed into the ferromagnetic liquid through this horizontal Vetwdrängungskra: Et carried away under the loading device and into the collecting container for the heavy fraction, increasing the effectiveness of the raw material separation is greatly reduced. Because of the engagement become a guided tour created the conditions for the movement of the Hohstoffs along the rammer and a penetration of the light fraction of the raw material into the heavy fraction avoided.
Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden an Hand der eingehenden Beschreibung eines Susführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht. Es zeigt: Fig. 1 - das Prinzipbild eines magnetohydrostatischen Scheiders in Axonometrie; Fig. 2 - einen magnetohydrostatischen Scheider im Längsschnitt. Other objects and advantages of the present invention will become apparent the detailed description of an example of implementation with reference to FIG accompanying drawings. It shows: Fig. 1 - the basic diagram of a magnetohydrostatic separator in axonometry; Fig. 2 - a magnetohydrostatic Scheider in longitudinal section.
Der erfindung sg emäB e magnet ohydrost at ische Scheider enthält ein elektromagnetisches System mit Polschuhen 1 hyperbelförmigen Profils (Fig. 1), dieirrder hohorizontalen :Ebene divergieren und aus einem ferromagnetischen Werkstoff, beispielsweise Stahl hergestellt sind. The invention contains a magnet ohydrostatic separator an electromagnetic system with pole pieces 1 hyperbolic profile (Fig. 1), dieirrder hohorizontalen: plane diverge and made of a ferromagnetic material, for example steel are made.
Im Spalt zwischen den Polschuhen 1 ist eine Rammer 2 für die ferromagnetische Flüssigkeit 3 angeordnet. Die Hammer 2 ist in Gestalt von zwei spiegelbildlich angeordneten Wänden ausgebildet, die durch einen Keil 4 unbeweglich miteinander verbunden sind, der in der Hammer 2 in einem durch Berechnung zu bestimmenden Bereich angeordnet wird. Der Keil 4 ist auf der gesamten Breite der Kammer 2 derart angeordnet, daß seine Stirnflächen dicht an den gegenüberliegenden Wänden der Kammer 2 anliegen. Der GipSel des Keils 4 ist nach oben gewandt, parallel zur Oberfläche der ferromagnetischen Flüssigkeit 3 und quer zur Kammer 2 angeordnet. Für die Aufgabe des Rohstoffs in die Rammer 2 ist der Scheider mit einer Beschickungseinrichtang 5 in Form einer Rinne ausgerüstet, die im Oberteil der Kammer 2 im engenTeil des Polschuhspaltes angeordnet ist.In the gap between the pole pieces 1 is a rammer 2 for the ferromagnetic Liquid 3 arranged. The hammer 2 is arranged in the form of two mirror images Walls formed which are immovably connected to one another by a wedge 4, which is arranged in the hammer 2 in an area to be determined by calculation will. The wedge 4 is arranged over the entire width of the chamber 2 in such a way that its end faces lie tightly against the opposite walls of the chamber 2. The summit of the wedge 4 faces upwards, parallel to the surface of the ferromagnetic Liquid 3 and arranged transversely to chamber 2. For the task of the raw material in the rammer 2 is the separator with a charging device 5 in the form of a Equipped channel in the upper part of the chamber 2 in the narrow part of the pole shoe gap is arranged.
Der Scheider ist mit einerstelleinrichtung zur Einstellung der Länge des Abscheidungsbereichs für dBe.schwere itroktion des Rohstoffes versehen, die in Form einer Platte 6 (Fig. 2) ausgebildet ist, die in Führungen 7 auf einer der von der Beschickungseinrichtung 5 beabstandeten Flächen des Keils 4 hin- und herbeweglich ist. The separator is equipped with an adjusting device for adjusting the length of the separation area for dBe severity itroction of the raw material provided, which is in the form of a plate 6 (Fig. 2) which is in guides 7 on one of the surfaces of the wedge which are spaced apart from the loading device 5 4 is floating.
Unter der Beschickungseinrichtung 5 ist eine Führung 8 in Form einer Platte angeordnet, die innerhalb der Kammer 2 unter einem Winkel von 40-45° zur Senkrechten befestigt ist. An der Innenfläche der Wände der Eammer 2 sind Führungen 9 befestigt, die parallel zu der von der Beschickungseinrichtung 5 beabstandeten Fläche des Keils 4 angeordnet sind. Die Führungen 9 dienen zur Aufnahme von hin- und herbewegbaren Trennwänden, die in Form von Platten 10 ausgebildet sind. Durch den Abstand zwischen den Platten 10 wird die Länge der Zwischenbereiche der Rohstofftrennung festgelegt, Sämkliche genannten Elemente des Scheiders sind aus unmagnetischen Werkstoffen, beispielsweise Messing, Kupfer, rostfreiem Stahl, Kunststoff, organischem Glas,hergestellt. Under the loading device 5 is a guide 8 in the form of a Plate arranged within the chamber 2 at an angle of 40-45 ° to Vertical is attached. On the inner surface of the walls of the chamber 2 are guides 9 attached, parallel to the spaced apart from the loading device 5 Surface of the wedge 4 are arranged. The guides 9 are used to accommodate back and moveable partitions formed in the form of plates 10. By the distance between the plates 10 becomes the length of the intermediate areas of the raw material separation specified, all named elements of the separator are made of non-magnetic materials, for example brass, copper, stainless steel, plastic, organic glass.
Das elektromagnetische System des Scheiders stellt einen C-förmigen Gußbügel mit Erregerwicklungen (nicht gezeigt) dar. Das elektromagnetische System kann beispielsweise analog bekannten Eisenabscheidern mit einer Leistung bis 5 kW ausgeführt' werden. Die Polschuhe 1 werden speziell gefertigt und mit diesen wird das gewählte elektromagnetische System ausgestattet. The electromagnetic system of the separator represents a C-shaped Cast iron bracket with excitation windings (not shown). The electromagnetic system can, for example, analogously to known iron separators with an output of up to 5 kW executed '. The pole shoes 1 are specially manufactured and are used with these the chosen electromagnetic system.
Der erfindungsgemäße ferrohydrostatische Scheider funktioniert folgendermaßen: An die Wicklungen des elektromagnetischen Systems wird in Abhängigkeit von den.Schaltschema der Erregerwicklungen eine Gleichspannung von 110 bzw. 220 V angelegt. The ferrohydrostatic separator according to the invention works as follows: On the windings of the electromagnetic system, depending on the circuit diagram A DC voltage of 110 or 220 V is applied to the excitation windings.
Nach dem Einschalten des elektromagnetischen Systems wird in den Wicklungen die erforderliche Stromstärke eingestellt und die Kammer 2 mit der ferromagne- tischen Flüssigkeit 3 gefüllt. Die ferromagnetiache Flüssigkeit 3 stellt eine Kolloidlösung der Ferromagne tika mit einer Korngröße von 8 bis 10 nm in Petroleum dar, die mit Oleinsäure stabilisiert sind. Die Dichte der ferromagnetischen i'lüssigkeit, die für die Aufbereitung der leichten Buntmetalle erforderlich ist, betragt 0,92 - 0,98 103 kg/m3, ihre Magnetisierung betragS 8-10 kA/m. After switching on the electromagnetic system, the Windings set the required amperage and the chamber 2 with the ferromagnetic tables Liquid 3 filled. The ferromagnetic liquid 3 is a colloid solution the Ferromagne tika with a grain size of 8 to 10 nm in petroleum, which with Oleic acid are stabilized. The density of the ferromagnetic liquid that required for the processing of light non-ferrous metals is 0.92-0.98 103 kg / m3, their magnetization amounts to 8-10 kA / m.
Die magnetische Feldstärke im engen Teil der Polschuhe 1 beträgt 300-350 kaum. Der magnetische Beldstärkegradient auf der Höhe der Polschuhe 1 beträgt 1500-2000 kA,fm2 * Der Keil 4 wird in der Kammer 2 im Bereich des maximalen magnetischen Feldstärkegradienten und des maximalen hydrostatischen Druckes der Schicht der ferromagnetischen Flüssigkeit (der Bereich des maximalen Durchhanges der ferromagnetischen Flüssigkeit) angeordnet. The magnetic field strength in the narrow part of the pole pieces 1 is 300-350 hardly. The magnetic field strength gradient at the height of the pole shoes 1 is 1500-2000 kA, fm2 * The wedge 4 is in the chamber 2 in the area of the maximum magnetic Field strength gradients and the maximum hydrostatic pressure of the layer of ferromagnetic Liquid (the area of maximum sag of the ferromagnetic liquid) arranged.
Durch den Keil 4 wird die Flüssigkeit 3 aus dem Unterteil des Polschuhspaltes in den Oberteil in einer i.enge verlagert, die mit dem Umfang des in die ferromagnetische Flüssigkeit 3 eingetauchten Keils 4 ubereinstimmt. Through the wedge 4, the liquid 3 is removed from the lower part of the pole shoe gap shifted into the upper part in a tightness with the circumference of the into the ferromagnetic Liquid 3 submerged wedge 4 coincides.
Durch die Beschickungseinrichtung wird der Rohstoff in die Kammer 2 aufgegeben. Durch die Führung 9 wird verhindert, daß ein Teil der leichten Fraktion des Rohstoffs in die schwere Fraktion gelangt, weil im Stirnteil zwischen den Polschuhen 1 in der ferromagnetischen Flüssigkeit 3 eine horizontale Verdrängungskraft entsteht, die in Richtung zu der Beschickuxlgseinrichtung 5 hin wirkt. The raw material is fed into the chamber through the loading device 2 abandoned. The guide 9 prevents part of the light fraction of the raw material gets into the heavy fraction because in the front part between the pole pieces 1 a horizontal displacement force arises in the ferromagnetic liquid 3, which acts in the direction of the loading device 5.
Die schwere Fraktion sinkt in die Schicht der ferromagnetischen Flüssigkeit 3, wird durch die Platte 6 abgetrennt und über die zur Beschickungseiarichtung 5 nächstliegende Fläche des Keils 4 aus der Kammer 2 aus getragen. Leichtere Fraktionen des Rohstoffs verteilen sich in der Serromagnetischen Flüssigkeit 3 und auf ihrer Oberfläche in Abhängigkeit von der Dichte der Sto fffraLionen und der Quasidichte der ferromagnetischen Flüssigkeit in der Kammer 2. Die Zwischenfraktionen des Rohstoffs werden zwischen den Trennwänden 10 abgeführt, deren effektiver Abstand und deren Anordnung auf der Höhe der Kammer 2 während der Stofftrennung in Fraktionen bestimmt wird. The heavy fraction sinks into the layer of ferromagnetic liquid 3, is separated by the plate 6 and via the to the loading direction 5 nearest surface of the wedge 4 carried out of the chamber 2 from. Lighter fractions of the raw material are distributed in the electromagnetic liquid 3 and on it Surface depending on the density of the Fabric fraLions and the quasi-density of the ferromagnetic liquid in chamber 2. The intermediate fractions of the raw material are discharged between the partition walls 10, their effective spacing and their arrangement at the level of chamber 2 during the separation of substances into fractions is determined.
Der Neigungswinkel der Flächen des Keils 4 wird ausgehend von der Bedingung der Sicherstellung eines kontinuierlichen Selbstaustrags der Trennungspro(1ukte gewählt und beträgt für Schrott und Buntmetallabfälle 50-600 zur senkrechten Ebene. Analog wird der Neigungswinkel der Trennwände 10 und der Führung 8 gewählt.. The angle of inclination of the surfaces of the wedge 4 is based on the Condition for ensuring continuous self-discharge of the separation products selected and for scrap and non-ferrous metal waste is 50-600 to the vertical plane. The angle of inclination of the partition walls 10 and the guide 8 is selected analogously.
Erprobuagen eines Versuchsmusters des magnetohydrostatischen Scheiders haben gezeigt, daß die Schichtdicke der ferromagnetischen Flüssigkeit im Abscheidungsbereich der leichteren Fraktionen des Rohstoffs um 12 bis 15% zunimmt, wobei der Umfang des ''Beutels" der ferromagnetischen Flüssigkeit im Bereich des Austrags der schweren Fraktion um 40-50% verringert wird. Dadurch wird die Trennungswirksamkeit der leichteren Fraktionen erhöht und das Mitreißen der Flüssigkeit durch die schwere Fraktion des Rohstoffes verringert. So wurde bei der Trennung eines Gemenges aus Abfällen der Aluminiumlegierungen der Systeme Al-Mg, Al-Cu-Si und Al-Zn die gegenseitige Verunreinigung der Trennungsprodukt e von 2,5 auf 1,5 und das Mitreißen der ferromagnetischen Flüssigkeit durch die Trennungsprodukte bezogen auf 1 Tonne Fertigprodukt von 9-12% auf 6-8So verringert. Testing a test sample of the magnetohydrostatic separator have shown that the layer thickness of the ferromagnetic liquid in the deposition area of the lighter fractions of the raw material increases by 12 to 15%, with the scope the "bag" of the ferromagnetic liquid in the area of the discharge of the heavy Fraction is reduced by 40-50%. This makes the separation efficiency the easier Fractions increased and the liquid being carried away by the heavy fraction of the Of the raw material. For example, when separating a mixture of waste, the Aluminum alloys of the Al-Mg, Al-Cu-Si and Al-Zn systems reduce mutual contamination the separation product e from 2.5 to 1.5 and the entrainment of the ferromagnetic liquid by the separation products based on 1 ton of finished product from 9-12% to 6-8So decreased.
Beim Einsatz des Keils 4 in magnetohydrostatischen Scheidern anderer Bauarten mit einer frei im Magnetfeld hängenden ferromagnetischen Flüssigkeit ist dieser ebenfalls im Bereich des maximalen Durchhangs der ferromagnetischen Flüssigkeit anzuordnen, wo der magnetische Feldstärkegradient und der hydrostatische Druck der ferromagnetischen Flüssigkeit maximal sind. Dabei wird die ferromagnetische Flüssigkeit in der Kammer neuverteilt, wodurch die Menge der Flüssigkeit im Trennungsbereich vergrößert und die Wirksamkeit des Trennungsvorganges erhöht wird. When using the wedge 4 in magnetohydrostatic separators of others Types with a ferromagnetic liquid hanging freely in the magnetic field this also in the range of the maximum sag of the ferromagnetic liquid to arrange where the magnetic field strength gradient and the hydrostatic pressure of the ferromagnetic liquid are maximum. In doing so, the ferromagnetic liquid redistributed in the chamber, reducing the amount of liquid in the separation area and the effectiveness of the separation process is increased.
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